Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of Blades Settings on Rotor Dynamics

Mitura A., Gawryluk J., Teter A., Warmiński J.

Machine Dynamics Research

|

2018

|

Vol. 42, No. 2

73--79

EN

In the paper, experimental and numerical studies of dynamics of a rotor composed of a rigid hub and three laminated blades with an embedded active piezoelectric actuators are discussed. The rotor is excited by periodic torque imposed to the hub. The dynamic response for various preset angles of the blades has been tested experimentally on the basis of signals recorded from strain gauges. The experimental results have been compared with a numerical ﬁnite element model developed in Abaqus software. The eigenvalue problem has been solved, and the natural frequencies and corresponding modes have been compared with experimental tests.

2

Numerical and experimental studies on the rotating rotor with three active composite blades

Mitura A., Gawryluk J., Teter A.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2017

|

Vol. 19, no. 4

571--579

EN

In this paper, the dynamic behaviour of active composite blades were considered. Both numerical and experimental studies were performed. It was assumed that the rotor hub would be rotated at constant velocity. Experimental measurements were made. A special test rig was built which consisted of an active rotor with three composite blades, an electric drive system and a system of Digital Signal Processors. This DSP system was used for the excitation of the blades, control of the hub’s rotary velocity and data acquisition. The MFC patch and strain-gauge sensors were used. The influence of the hub’s rotary velocity and/or piezoelectric effect on the dynamic behaviour of the blades was determined. The numerical simulations were performed using two commercial simulation programmes: Abaqus and Matlab.

PL

W niniejszej pracy przedstawiono dynamikę aktywnych łopat kompozytowych. Przeprowadzono badania numeryczne i eksperymentalne. Założono, że wirnik obraca się ze stałą prędkością obrotową. Pomiary doświadczalne wykonano na stanowisku badawczym, składającym się z aktywnego wirnika z trzema łopatami, elektrycznego układu napędowego oraz procesora sygnałowego DSP. Układ elektroniczny z procesorem wykorzystano do wzbudzania łopat, kontroli prędkości obrotowej oraz pozyskania danych pomiarowych. W badaniach laboratoryjnych użyto elementy aktywne typu MFC oraz czujniki tensometryczne. W pracy określono wpływ prędkości obrotowej piasty oraz efektu piezoelektrycznego na dynamikę łopat. Symulacje numeryczne przeprowadzono z zastosowaniem programów: Abaqus oraz Matlab.

3

Modal Analysis of Laminated “CAS” and “CUS” Box-Beams

Gawryluk J., Bocheński M., Teter A.

Archive of Mechanical Engineering

|

2017

|

Vol. LXIV, nr 4

441--454

EN

In the paper, the authors discuss the numerical and experimental modal analysis of the cantilever thin-walled beams made of a carbon-epoxy laminate. Two types of beams were considered: circumferentially asymmetric stiffness (i.e., CAS) and circumferentially uniform stiffness (i.e., CUS) beams. The layer-up configurations of the laminate were chosen to get a vibration mode coupling effect in both analysed cases. The aim of the paper was to perform the numerical and experimental modal analysis of the composite structures, when a flapwise bending with torsion coupling effect or flapwise-chordwise bending coupling effect took place. Firstly, numerical studies by the finite element method was performed. The numerical simulations were carried out by the Lanczos method in the Abaqus software package. The natural frequencies and the corresponding free vibration modes were determined. Next, the experimental modal analyses of the CAS and CUS beams were performed. The test stand was consisted of a special grip, two beams with an adhered holder, the LMS Scadas III system with a modal hammer and an acceleration sensor. Finally, the results of both methods were compared.

4

Local Buckling of Thin-Walled Column of Square Cross-Section Made of In-Plane Coupled Laminate

Teter A., Pasierbiewicz D., Kołakowski Z.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 20, nr 2

129--141

EN

The non–symmetric, general laminate exhibits different types of coupling between the extension, shearing, bending and twisting. For practical reasons, the in–plane coupled laminate is a particularly interesting. In this case, the coupling between shearing and extension takes place. Details calculations were performed for a short columns of square cross-section made of in–plane coupled and fully uncoupled laminate under uniform compression. Finite element method (FEM) and analytical–numerical method (ANM) were performed. In FEM analyses, the eigenbuckling problem has been solved using the Lanczos method, whereas the nonlinear buckling analysis were performed using the Newton– Raphson method and the Ritz method. In ANM analyses, the Koiter’s asymptotic theory is applied. The relationship between forces/moments and deformations/curvature were described using classical lamination theory (CLT). The coupling between in–plane shearing and extension has a significant influence on the behavior of thin–walled structures under compression.

5

Experimental and Numerical Studies on the Static Deflection of the Composite Beam with the MFC Element

Gawryluk J., Mitura A., Teter A.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2016

|

Vol. 20, nr 2

97--108

EN

In this paper the FE model of multi–layers composite beam with added Macro Fiber Composite (MFC) active element is presented. At the first step of study the model of the MFC element was prepared. The experimental validation was made. Next, a static deflection of the composite beam with the actuator was calculated. The piezoelectric effects was analyzed. The results of the FEM simulations were compared with the experimental results. A very good agreement was achieved.

6

Some aspects of dynamic coupled response of functionally graded thin-walled columns with square cross-sections under in-plane pulse compression

Kołakowski Z., Teter A.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2016

|

Vol. 54 nr 2

449--462

EN

The present paper deals with a dynamic coupled response of functionally graded columns with a quadratic cross-section subjected to an in-plane pulse loading. An Al-TiC metal- -ceramic material is applied. It is assumed that functionally graded materials (FGMs) are subject to Hooke’s law. The thin-walled structures are simply supported at the ends. This study is devoted to the stability problem of rectangular dynamic pulse load. The effects of temperature, wave propagation and damping are neglected. In order to obtain the equations of motion of individual plates, the classic laminate plate theory (CLPT) has been modified in such a way that it additionally accounts for all components of inertial forces. A plate model is adopted for the structures. The problem of an interaction of the global mode with the local ones is concerned (i.e., a three-modes approach). Attention has been focused on some unexpected aspects related to dynamic interactive buckling of columns having two axes of the cross-section symmetry. In the present study, a new approach to the description of this phenomenon, based on Koiter’s theory, has been applied.

7

Coupled static and dynamic buckling modelling of thin-walled structures in elastic range review of selected problems

Kołakowski Z., Teter A.

Acta Mechanica et Automatica

|

2016

|

Vol. 10, no. 2

141--149

EN

A review of papers that investigate the static and dynamic coupled buckling and post-buckling behaviour of thin-walled structures is carried out. The problem of static coupled buckling is sufficiently well-recognized. The analysis of dynamic interactive buckling is limited in practice to columns, single plates and shells. The applications of finite element method (FEM) or/and analytical-numerical method (ANM) to solve interaction buckling problems are on-going. In Poland, the team of scientists from the Department of Strength of Materials, Lodz University of Technology and co-workers developed the analytical-numerical method. This method allows to determine static buckling stresses, natural frequencies, coefficients of the equation describing the post-buckling equilibrium path and dynamic response of the plate structure subjected to compression load and/or bending moment. Using the dynamic buckling criteria, it is possible to determine the dynamic critical load. They presented a lot of interesting results for problems of the static and dynamic coupled buckling of thin-walled plate structures with complex shapes of cross-sections, including an interaction of component plates. The most important advantage of presented analytical-numerical method is that it enables to describe all buckling modes and the post-buckling behaviours of thin-walled columns made of different materials. Thin isotropic, orthotropic or laminate structures were considered.

8

Numerical strength analysis of the load-bearing frame of a palletizing robot’s universal head

Chodurski M., Dębski H., Samborski S., Teter A.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 3

374--378

EN

The paper deals with numerical strength analysis of the load-bearing structure of an industrial robot’s head used for palletization of sacks. The calculations were performed with the Finite Element Method (FEM), enabling reconstruction of the real service conditions in the process of palletization. It was assumed, that the head was adapted to lay two sacks of maximal dimensions 800x500x140mm and a mass of up to 50 kg at a time. The currently exploited palletizing heads are heavy, which essentially increases the costs of the palletization process. The aim of the study was a numerical analysis of the existing head of the palletizing robot, leading to design of a structure having optimized maintenance parameters. The conducted research on decreasing the mass of the palletizing robot’s head are important because of the industrial robot’s load-bearing capacity, its effectiveness and the costs of the palletization process.

PL

W prezentowanej pracy zajęto się numeryczną analizą wytrzymałościową ustroju nośnego głowicy robota przemysłowego, która służy do paletyzacji worków. Obliczenia prowadzono z zastosowaniem metody elementów skończonych, umożliwiającej odwzorowanie rzeczywistych warunków eksploatacyjnych pracy robota w procesie paletyzacji. W obliczeniach przyjęto, że głowica jest przystosowana do układania dwóch worków jednocześnie o maksymalnych wymiarach gabarytowych: 800mm, 500mm, 140mm oraz masie do 50 kg. Stosowane obecnie głowice paletyzujące są ciężkie, co znacznie podnosi koszty procesu paletyzacji. Celem pracy była analiza numeryczna istniejącej głowicy robota paletyzującego, na podstawie której możliwe będzie zaprojektowanie konstrukcji o zoptymalizowanych parametrach eksploatacyjnych. Prowadzone prace nad redukcją masy własnej głowicy robota paletyzującego są istotne ze względu na nośność robota przemysłowego, wydajność oraz koszt procesu paletyzacji.

9

Ocena wpływu warstw piezoelektrycznych oraz warunków brzegowych na zachowanie hybrydowych płyt kompozytowych o różnych układach warstw

Teter A., Gawryluk J.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2015

|

Vol. 64, nr 1

103-125

PL

W niniejszej pracy badano sześciowarstwowe hybrydowe płyty kompozytowe wykonane z laminatu czterowarstwowego oraz z dwóch okładzin z materiału wykazującego efekt piezoelektryczny. Rozważono różne układy warstw oraz różne warunki brzegowe. Do symulacji numerycznych metodą elementów skończonych zastosowano komercyjny system Abaqus, który umożliwia modelowanie zjawiska sprzężenia elektromechanicznego w zagadnieniach statycznych oraz dynamicznych. Na wstępie metodami numerycznymi MES wyznaczono statyczne ugięcia płyt wywołane przez przyłożone napięcie zasilające do okładzin zewnętrznych. Dodatkowo porównano strzałki ugięcia dla różnych napięć. Otrzymane rezultaty obliczeń porównano z wynikami zaczerpniętymi z prac innych autorów. Wykonane symulacje potwierdziły adekwatność przygotowanego modelowania do symulacji zagadnienia sprzężenia elektromechanicznego. W drugim etapie wykonano numeryczną analizę modalną układu z uwzględnieniem (tzw. układ otwarty) i bez uwzględnienia (tzw. układ zamknięty) efektu piezoelektrycznego dla różnych układów warstw. Prezentowane modele MES umożliwią analizy innych hybrydowych elementów konstrukcyjnych wykazujących sprzężenie elektromechaniczne.

EN

In the present paper, six-layer hybrid composite panels, made of four-layered laminate and two facings of piezoelectric material were studied. Different configurations of laminate layers and different boundary conditions were considered. The Numerical simulations using Finite Element Method were performed with the commercial system Abaqus, which allowed for modelling the phenomena of electromechanical coupling, both in static and dynamic cases. Firstly, static deflection of the plates induced by the applied voltage on the external facings was determined with numerical methods (FEM). In addition, the deflections at different voltages were compared. The results of static calculations were validated with those published by other authors. The performed simulations have confirmed the adequacy of the FEM model for the simulation at electromechanical coupling. In the second stage, numerical analysis of the system with piezoelectric effect (open system) and without the piezoelectric effect (closed system) was performed. The presented FEM models are expected to contribute to analyses of other hybrid structural elements exhibiting electromechanical coupling.

10

An influence of the d311 effect on the behavior of the cantilever beam-shaped piezoelectric activator made of two layers of pvdf with inverse polarity

Teter A., Gawryluk J., Warmiński J.

Applied Computer Science

|

2014

|

Vol. 10, no 3

23--33

EN

In the present work an example of the numerical modeling of electro-mechanical coupling of the activator in the form of cantilever beam made of two layers PVDF subjected to an inverse polarity is described. Calculations were done for static deflections at the selected voltage levels and for modal analysis with an included and excluded piezoelectric effect. The effect of active material on the behavior of the beam was examined. In order to validate the model, results of the static calculation were compared with the strict analytical solution and the results presented by other authors.

11

Wybrane zagadnienia wyboczenia interakcyjnego konstrukcji cienkościennej pracującej w zakresie sprężystym – przegląd literatury

Kołakowski Z., Teter A., Chodurski M.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2013

|

z. 101

59--60

PL

Przez ostatnie sześćdziesiąt lat rozwijana jest teoria interakcyjnego wyboczenia konstrukcji cienkościennych [1-3]. Statyczne wyboczenie interakcyjne jest dobrze poznane, podczas gdy dynamiczne zbadano jedynie dla prostych przypadków obciążenia [4-7]. Dynamiczne wyboczenie może być traktowane jako wzmocnienie ugięć wstępnych, początkowych przemieszczeń, lub naprężeń przez obciążenia dynamiczne w ten sposób, że odpowiedź dynamiczna jest bardzo duża. Gdy obciążenia są małe konstrukcja drga wokół położenia równowagi. W przypadku, gdy obciążenia są odpowiednio duże może nastąpić wyboczenie dynamiczne. Krytyczne wartości dynamicznego obciążenia można określić stosując różne kryteria: Budiansky’ego-Hutchinsona, quasibifurkacyjnego kryterium Kleibera-Kotuli-Sarana z modyfikacjami oraz kryterium portretów fazowych [4-5].

12

Inuence of Inherent Material Damping on the Dynamic Buckling of Composite Columns with Open Cross-Sections

Kołakowski Z., Teter A.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2013

|

Vol. 17, nr 1

59--69

EN

In this paper the analysis of the damping behaviour of thin–walled composite columns with open stiffened cross–sections subjected to in–plane pulse loading is described. The pulse loading of a rectangular shape is concerned. The discussed problem of the dynamic interactive buckling is solved by the analytical–numerical method (ANM) using the Koiter’s perturbations method. A critical value of the dynamic load factors is determined according to the Budiansky–Hutchinson’s criterion for different value of the viscous damping ratio. The detailed calculations confirm that small damping does not affect the dynamic buckling of the thin–walled composite columns under the impact in–plane loading.

13

Wielomodalne wyboczenie cienkościennych użebrowanych słupów obciążonych impulsem ściskającym

Teter A.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2010

|

Z. 390

3-195

PL

W rozprawie zajmowano się dynamicznym wyboczeniem interakcyjnym długich, pryzmatycznych słupów swobodnie podpartych na końcach. Analizowana konstrukcja składa się z prostokątnych płyt połączonych na wzdłużnych brzegach. Przyjęto więc płytowy model konstrukcji. Materiał jest izotropowy. Problem interakcji postaci globalnych i lokalnych jest bardzo ważny. Przedmiotem badań były cienkościenne słupy o przekrojach zamkniętych i otwartych z żebrami pośrednimi poddane osiowemu, impulsowemu ściskaniu o kształcie prostokątnym. W przypadku analizy wyboczenia dynamicznego konstrukcji cienkościennej należy w analizie uwzględnić między innymi: czas trwania impulsu i jego amplitudę. Jeżeli czas trwania impulsu jest porównywalny z okresem podstawowych drgań własnych to zachodzi wyboczenie dynamiczne. Jeżeli czas trwania impulsu jest dłuższy zagadnienie staje się quasi-statyczne. Równania różniczkowe ruchu otrzymano z zasady Hamiltona. Pominięto tłumienie oraz dodatkowo efekty falowe i bezwładność obrotową. Nieliniowe zagadnienie stateczności rozwiązano metodą perturbacyjną Koitera. Przyjęto w równaniach ruchu zgodność postaci wyboczenia i drgań własnych. Pola przemieszczeń i sił rozwinięto w szereg potęgowy względem amplitud postaci wyboczenia odniesionej do grubości pierwszej płyty. Podstawiając rozwinięcia potęgowe przemieszczeń i sił do równań równowagi oraz warunków współpracy i warunków brzegowych, otrzymano problem brzegowy pierwszego i drugiego rzędu, który pozwala określić wartości i postacie własne oraz wyznaczyć pokry-tyczne ścieżki równowagi. W obliczeniach wykorzystano numeryczną metodę macierzy przeniesienia, wykorzystując metodę ortogonalizacji Godunowa. Najistotniejszą zaletą prezentowanej metody analityczno-numerycznej (MAN) jest to, że opisuje wszystkie postacie wyboczenia konstrukcji cienkościennej, tj.: globalne (giętne, giętno-skrętne, dystorsyje i ich kombinacje) oraz lokalne. Dodatkowo pozwala analizować zjawiska: „shear lag", deplanacji przekroju i współdziałania wszystkich ścian konstrukcji. Prezentowana metoda analitycz-no-numeryczna (MAN) umożliwia znalezienie współczynników opisujących pokrytyczną ścieżkę równowagi, a tym samym współczynniki w równaniu ruchu w przypadku wyboczenia dynamicznego. Znając równania ruchu, można analizować odpowiedź dynamiczną konstrukcji cienkościennej poddanej działaniu impulsowego ściskania. Metoda ta pozwala więc rozwiązać zarówno statyczne wyboczenie, jak i wyboczenie dynamiczne. W równaniach ruchu pominięto siły bezwładności zerowego i drugiego rzędu Koiterowskiego rozłożenia. Przez ostatnie czterdzieści lat opisano teorię interakcyjnego wyboczenia konstrukcji cienkościennej. Statyczne wyboczenie interakcyjne jest dobrze poznane, podczas gdy interakcyjne wyboczenie dynamiczne zbadano jedynie dla prostych przypadków np. pojedynczych płyt, powłok czy słupów, stosując modele belkowe. W literaturze jest dostrzegalny brak opisu zachowania słupów podlegających dynamicznemu interakcyjnemu wyboczeniu o skomplikowanych przekrojach poprzecznych. W prezentowanej rozprawie zajęto się takimi przypadkami. Dynamiczne wyboczenie może być traktowane jako wzmocnienie ugięć wstępnych, początkowych przemieszczeń czy naprężeń przez obciążenia dynamiczne w ten sposób, że odpowiedź dynamiczna jest bardzo duża. Gdy obciążenia są małe konstrukcja drga wokół położenia równowagi. W przeciwnym przypadku, gdy obciążenia są odpowiednio duże konstrukcja może drgać z dużą amplitudą lub nastąpi dywergencja albo wyboczenie dynamiczne. Krytyczne wartości współczynnika dynamicznego DLF określano, stosując różne kryteria: Budiansky'ego-Hutchinsona-Rotha, quasi-bifurkacyjnego kryterium Kleibera-Kotuli-Sarana z modyfikacjami wprowadzonymi przez Kubiaka oraz modyfikacjami autora, portretów fazowych z modyfikacjami autora. Prezentowana metoda analityczno-numeryczna (MAN) jest bardzo efektywnym narzędziem do analizy dynamicznej stateczności różnego rodzaju konstrukcji cienkościennych. Pozwala analizować odpowiedzi dynamiczne struktur cienkościennych o skomplikowanej geometrii poddanych impulsowemu obciążeniu o dowolnej postaci oraz wyznaczać krytyczne wartości obciążeń dynamicznych, korzystając z różnych kryteriów. Metodę analityczno-numeryczna można stosować zarówno do analizy wyboczenia sprzężonego jak i niesprzężonego. Ze względu na zastosowanie metody elementów skończonych (MES) otrzymane wyniki można było zweryfikować i lepiej zwizualizować. Ponieważ otrzymane obiema metodami wyniki są podobne, można powiedzieć, że proponowana metoda analityczno-numeryczna daje poprawne wyniki. Prezentowana rozprawa składa się z ośmiu rozdziałów. Rozdział pierwszy „Wprowadzenie" wyjaśnia zjawiska związane z dynamicznym wyboczeniem. W drugim rozdziale przedstawiono najważniejsze artykuły i książki poruszające omawiane problemy. W trzecim rozdziale sformułowano cele pracy i tezę. Podstawowe równania metody analityczno-numerycznej oraz sposób rozwiązania problemu dynamicznego wyboczenia, stosując MAN i MES opisano w rozdziale czwartym. W rozdziale piątym przedstawiono kryteria dynamiczne zastosowane do wyznaczenia krytycznej wartości współczynnika obciążenia DLF. W następnych rozdziałach przedstawiono wyniki obliczeń dla konstrukcji cienkościennych z żebrami pośrednimi poddanych impulsowemu obciążeniu o przekrojach zamkniętych (rozdział szósty) i otwartych (rozdział siódmy). Podsumowanie i wnioski zawiera rozdział ostatni, ósmy.

EN

The thesis deals with dynamic, coupled buckling of long, prismatic columns simply supported at the ends. The structures are composed of rectangular plates interconnected along longitudinal edges. A plate model is adopted in the analysis. The material of the structure is isotropic. The problem of an interaction of the global mode(s) with the local ones is of great significance. This investigation concerns thin-walled closed and open cross sections columns with or without intermediate stiffeners under in-plane pulse loading. The dynamic load of a rectangular shape has been assumed in the analysis. In the analysis of dynamic stability of the thin walled structure under in-plane pulse loading, the following should be taken into account: pulse duration and a magnitude of its amplitude. If the pulse duration is comparable to the period of natural vibrations, the dynamic pulse buckling occurs. If the pulse duration is longer, the problem becomes quasi-static. The differential equations of motion have been obtained from the Hamilton's principle. The effects of damping can be neglected in practice. Additionally, wave propagation and in-plane effects have been neglected in the present dynamic study. The non-linear problem of dynamic stability has been solved with the asymptotic perturbation method in order to obtain an approximate analytical solution to the equations. Let us formulate the equations of motion of thin-walled structures assuming that the natural modes of vibration coincide with the buckling modes. The displacement fields and the sectional force fields are expanded in power series in the amplitudes of the buckling modes divided by the thickness of the first component plate. By substituting the displacement fields and the sectional force fields into the equations of equilibrium, junction conditions and boundary conditions, the boundary value problems of the zero, first and second order can be obtained. The static system of ordinary differential equations of equilibrium is solved by the modified numerical transition matrix method, in which the state vector of the final edge is derived from the state vector of the initial edge by the numerical integration of the differential equations along the circumferential direction formulae by means of the Godunov orthogo-nalization method. The most important advantage of this analytical-numerical method (the so-called: ANM) is that it enables us to describe a complete range of behavior of thin-walled structures from all global (i.e., flexural, flexural-torsional, distortional bucklings and their combinations) to the local dynamic stability. In the solution obtained, a shear lag phenomenon, an effect of cross-sectional distortions, as well as an interaction between all the walls of structures are included. The distortion instability of beam-columns is investigated using the non-linear theory. This method allows one to find the postbuckling coefficients which are used in description of postcritical equilibrium path for static load and in Lagrange equations for dynamic load. Heaving Lagrange equations it's possible to analyze the transient dynamic response of thin-walled structures subjected to pulse loading. What is important using this method one can solve static simultaneous buckling problem as well as the dynamic one. The theory of static and dynamic interactive buckling of thin walled structures has been already developed widely for over forty years. Although the problem of static coupled buckling can be treated as sufficiently well-recognized, the analysis of dynamic interactive buckling is limited in practice to columns (adopting their beam model), single plates and shells. In the world literature, a substantial lack of the nonlinear analysis of dynamic stability of thin walled structures with complex cross sections can be felt. In this study, an analysis of dynamic coupled buckling of thin-walled columns with complex cross sections is presented. Dynamic buckling can be treated as a reinforcement of imperfections, initial displacements or stresses in the structure through dynamic loading in such a manner that a level of the dynamic response becomes very high. When the load is low, the thin-walled structure vibrates around the static equilibrium position. On the other hand, when the load is sufficiently high, then the structure can vibrate very strongly or can move divergently, which is caused by dynamic buckling. The presented analytical-numerical method (ANM) provides very effective solutions to various types of thin-walled structures and it enables the dynamic analysis of stability. It allows one to analyze a dynamic response of complex thin-walled structures subjected to various shapes of the pulse loading and to calculate the critical dynamic buckling value using different dynamic buckling criteria. The analysis of dynamic stability with the analytical-numerical method renders the modal analysis of coupled and uncoupled dynamic buckling of thin-walled structures possible. Due to the application of the FEM, it has been possible to verify the results and moreover, to visualize better the results. Because the results obtained by both the methods are similar, it can be said that the proposed analytical-numerical method yields proper results. Presented thesis consists of eight chapters. The first chapter "Introduction" explains the phenomenon of dynamic buckling. The second one presents the most important papers and books corresponding to the analyze problems. In the third chapter author formulated the aim of this study. Fundamental equations of the presented analytical-numerical method (ANM) and the way of the dynamic buckling problem solution using ANM and MES are presented in fourth chapter. In fifth one all dynamic criterions used for the dynamic critical load factor DLF estimation are described. In next chapters, the results of calculation for thin-walled closed (chapter 6) and open (chapter 7) cross sections columns with or without intermediate stiffeners under in-plane pulse loading are presented. Summary and conclusions are written in last one.

14

Application of different dynamic stability criteria in case of columns with intermediate stiffeners

Teter A.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2010

|

Vol. 14, nr 2

339-349

EN

In this paper, the dynamic responses of the open cross section columns with intermediate stiffeners subjected to in-plane pulse loading of a rectangular shape were concerned. Columns made of isotropic material were assumed to be simply supported at both loaded ends. The problem of the interactive buckling was solved by finite element method (FEM) - ANSYS 9. The critical dynamite load factors DLF has been determined using the most popular Budiansky-Hutchinson's criterion and they have been verified with author's versions of the phase portraits criterion.

15

Stability and load carrying capacity of a thin-walled corrugated trapezoidal plate

Teter A., Kołakowski Z.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2001

|

Vol. 6, no 2

311-323

EN

The design of thin structures must take into account the overall instability and the instability of component plates in the form of local buckling. The present paper deals with a non-linear analysis of stability and load carrying capacity for a sheet-metal section with trapezoidal repeating elements when the distortional deformations are taken into account. The plates are assumed to be simply supported at the ends. The investigation is concerned with the stability of thin-walled structures based on the second order non-linear approximation of the asymptotic theory of stability. The asymptotic expansion established by Byskov and Hutchinson (1977) is employed in the numerical calculations performed using the transition matrix method. In the solution obtained, the transformation of buckling modes with an increase in the load up to the ultimate load, the effect of cross-sectional distortions and the shear lag phenomenon are included.

16

Wpływ zmiennych parametrów toczenia wzdłużnego na jakość powierzchni obrobionej

Szabelski K., Rusinek R., Warmiński J., Teter A., Litak G., Lipski J., Zaleski K.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2001

|

nr 5

41-42

PL

W artykule został zaprezentowany model toczenia wzdłużnego z nieliniową silą skrawania i zmiennymi monotonicznie w czasie parametrami. Przeprowadzono analizę wpływu zmiany parametrów na charakter drgań przedmiotu obrabianego. Mogące pojawiać się drgania samowzbudne bezpośrednio warunkują kształt powierzchni finalnej obrobionego materiału.

EN

The model of straight turning process with a nonlinear cutting force and monotonic changeable parameters m time has been analysed in this article. The influence of the variable parameters on the vibrations character of a workplace has been presented. Self-excited vibrations which can appear are directly answerable for the final quality of the metal surface.

17

Zastosowanie ogólnej asymptotycznej teorii stateczności Koitera do oceny nośności granicznej konstrukcji cienkościennych z żebrami pośrednimi

Teter A., Kołakowski Z.

Folia Societatis Scientiarum Lublinensis

|

2000

|

vol. 9

124-134

PL

W procesie projektowania elementów cienkościennych należy uwzględnić zarówno wyboczenie globalne jak i wyboczenie lokalne, Dodatkowo należy zwrócić uwagą na zjawisko sprzężonego wyboczenia. W prezentowanej pracy rozpatrzono zjawisko interakcyjnego wyboczenia dla cienkościennego słupa-belki 7, centralnymi, wzdłużnymi żebrami pośrednimi obciążonego siłą ściskającą i stałym momentem gnącym. Nieliniowe zagadnienie stateczności rozwiązano stosując drugi rząd nieliniowego przybliżenia asymptotycznej teorii Byskova i Hutchinsona [1] wykorzystując w obliczeniach numeryczną metodę, macierzy przejścia. Najważniejszym osiągnięciem tej metody jest możliwość pełnego opisu zachowania się cienkościennych sprężystych konstrukcji od globalnego do lokalnego wyboczenia, transformację postaci wyboczenia ze wzrostem obciążenia, uwzględnienie interakcji kilku postaci wyboczenia, zjawiska shear-lag oraz deplanacje przekrojów poprzecznych Otrzymane wyniki porównano z wynikami opublikowanymi przez innych autorów [14].

EN

The design of thin-walled beam-columns must take into account the ovcrall instability and the instability of componcnt plates in thc form of local buckling. This investigation is concerned with interactive buckling of thin-walled beam-columns with central intermediate stiffeners under axial compression and a constant bending moment. The columns are assumed to be simply supported at the ends. The asymptotic expansion established by Byskov and Hutchinson [1] is employed in the numerical calculations performed using the transition matrix method. The paper's aim is to improve the study of the equilibrium path in the post-buckling behaviour of imperfect structures with regard to the second order non-linear approximation. The most important advantage of this method is that it enables us to describe a complete range of behaviour of thin-walled structures from all global (flexural, flexural torsional, lateral, distortional bucklings and their combinations to the local stability. In the solution obtained the transformation of buckling modes with an increase of the load up to the ultimate load, the effect of cross-sectional distortions and shear lag phenomcnon is included. The calculations are carried out for a few beam-columns [14].